مهندسي بافت فناوری نويني است که امروزه طيف وسيعي از تحقيقات و پژوهش ها را به خود اختصاص داده و توانسته  با استفاده از عوامل سلول، مواد و فاکتورهاي بيوشيميایی براي بهبود يا جايگزيني عملکردهاي حياتي و زيستي خدمات ارزشمندي را به جامعه بشريت و پزشکي عرضه دارد. به عبارت ديگر مهندسي بافت اصول مهندسي و علوم طبيعي را براي توسعه جانشين هاي زيستي و به منظور ترميم ، نگهداري و يا بهبود عملکرد بافت به کار مي گيرد که هم از نقطه نظر درماني و هم اقتصادي ، قابليت بالقوه زيادي دارد.
اما اكنون با رشد علوم پزشكي و علوم مهندسي امكان دستيابي به اين مهم با مشكلات كمتر و كيفيت بهتر فراهم گرديده است.
ضمنا بايد‌اين نكته‌ را در نظر داشت که بهترين پيشرفت‌ها در پزشكي هنگامي بوجود مي آيد كه بتوان با روش‌هاي ساده به نتايج خوبي دست یافت از اينرو ايده اصلي در مهندسي بيومواد رسيدن به چنين منظوري است، بدين معني كه در صورت آسيب يك بافت، به سادگي بتوان بافتي با قابليت عملكرد طبيعي براي آن جايگزين كرد.
گاهی اوقات ممکن است که ماتریس ها یا اسکفولدها به عنوان حامل هایی برای رسانش کترل شده یک مولکول زیست فعال بکار رود که در اینجا منظور ما از اسکفولد و ماتریس،مواد میکرو یا نانو متخلخلی است که برای ایجاد استحکام ساختاری و جهت دهی در رشد سلول های کاشته شده و یا مهاحرت کرده از بافت های اطراف می باشد.
  به عنوان مثال گاهی اسکفولد می تواند برای مدت زمان طولانی عامل پروتئینی قابل انتشاری مانند فاکتور رشد را آزاد کند اما از طرفی ممکن است که اسکفولد یا ماتریس فقط به عنوان عامل متمرکز کننده محل دارو یا فاکتورها و یک منبع دیفوزیون کنترل شده عمل کند.

لازم به ذکر است که حتی یک میل ترکیبی نسبتا پایین بین ماتریس بیومتریالی و فاکتور ، می تواند منجر به یک رهایش طولانی مدت گردد مانند آنچه در ماتریس های کلاژنی و ژلاتینی دیده می شود. برای عوامل و داروهایی که قابلیت انحلال نسبتا پایینی دارند ماتریس ها و اسکفولدها یک منبع پیوسته برای این فاکتورها و نیز یک رهایش کننده متداوم برای مدت زمان موثری می باشند .
به عنوان مثال BMP-2(فاکتور رشد استخوانی)  زمانی که توسط سلول های پستانداران تولید می شود به صورت گلیکولیزه می باشد درحالی که BMP-2 تولید شده توسط باکتری های خاص، غیرگلیکولیزه ( Nonglycosylated ) می باشد.گلیکولیزاسیون BMP-2(و دیگر پروتئین ها)تاثیر چشمگیری در افزایش حلالیت آن ها دارد از این رو BMP-2 های غیرگلیکولیزه حلالیت بسیار کمتری در مقایسه با BMP-2 های تولید شده توسط سلول های پستانداران دارد و همین امر سبب یک رهایش با تاخیر در این دسته از عامل ها می شود. با استفاده از این نکته، از BMP-2   های تولید شده ای که به مدت زمان طولانی تری در ماتریس های فیبرینی باقی می مانند، در تحقیقات کلینیکی به روی سگ ها مورد استفاده قرار گرفته شده و
از لحاظ آماری ثابت شده که استفاده از این پروتئین ها در بهبود جوش خوردگی استخوان، معادل استفاده از اتوگرافت های استخوانی است.
استراتژی های مهندسی بافت غالبا به ایجاد سیگنال های زیست فعال بستگی دارد از این رو می توان با یک تحریک عمدی وگنترل شده ، سلول های هدف را از طریق یک ترکیب سیستمیک سیگنال های مکانیکی و مولکولی ملزم به به رفتار در حالت مورد نظر خود کنیم.
اصطلاح رهایش کنترل شده غالبا اشاره به رهایش مولکول های زیست فعالی می کند که از حالت اتصال به وضعیت قابل انتشار تبدبل شده به طوریکه بتوانندعملکرد بیولوژیک خود را اعمال کنند. به عبارت دیگر هدف از رهایش کنترل شده عرضه مولکول های زیست فعال در یک غلظت بهینه است بدین معنی که غلظت آن ها نه آنقدر کم باشد که فاقد اثر دهی لازم و نه آنقدر زیاد که سبب عوارض سمی شود.
با مد نظر قرار دادن آنچه که بیان شد یکسری استراتژی رهایش کنترل شده برای ایجاد سیگنال های زیستی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته اند که عبارتند از:

1-ترکیب ساده فاکتورها در داخل ماتریس هایی که دارای میل ترکیبی با آن ها هستند.
2- محصور کردن فاکتور ها در داخل Gel networks
3- محصور کردن فاکتورها در داخل پلیمرهای تخریب پذیر آبگریز
4- اتصال فاکتورها به محل های واکنش آمیخته به ماتریس ها
5- اتصال مستقیم فاکتورها به مواد ماتریسی

گاهی اوقات ممکن است که ماتریس ها یا اسکفولدها به عنوان حامل هایی برای رسانش کترل شده یک مولکول زیست فعال بکار رود که در اینجا منظور ما از اسکفولد و ماتریس،مواد میکرو یا نانو متخلخلی است که برای ایجاد استحکام ساختاری و جهت دهی در رشد سلول های کاشته شده و یا مهاحرت کرده از بافت های اطراف می باشد.
  به عنوان مثال گاهی اسکفولد می تواند برای مدت زمان طولانی عامل پروتئینی قابل انتشاری مانند فاکتور رشد را آزاد کند اما از طرفی ممکن است که اسکفولد یا ماتریس فقط به عنوان عامل متمرکز کننده محل دارو یا فاکتورها و یک منبع دیفوزیون کنترل شده عمل کند..

لازم به ذکر است که حتی یک میل ترکیبی نسبتا پایین بین ماتریس بیومتریالی و فاکتور ، می تواند منجر به یک رهایش طولانی مدت گردد مانند آنچه در ماتریس های کلاژنی و ژلاتینی دیده می شود. برای عوامل و داروهایی که قابلیت انحلال نسبتا پایینی دارند ماتریس ها و اسکفولدها یک منبع پیوسته برای این فاکتورها و نیز یک رهایش کننده متداوم برای مدت زمان موثری می باشند .
به عنوان مثال BMP-2(فاکتور رشد استخوانی)  زمانی که توسط سلول های پستانداران تولید می شود به صورت گلیکولیزه می باشد درحالی که BMP-2 تولید شده توسط باکتری های خاص، غیرگلیکولیزه ( Nonglycosylated ) می باشد.گلیکولیزاسیون BMP-2(و دیگر پروتئین ها)تاثیر چشمگیری در افزایش حلالیت آن ها دارد از این رو BMP-2 های غیرگلیکولیزه حلالیت بسیار کمتری در مقایسه با BMP-2 های تولید شده توسط سلول های پستانداران دارد و همین امر سبب یک رهایش با تاخیر در این دسته از عامل ها می شود.

با استفاده از این نکته، از BMP-2   های تولید شده ای که به مدت زمان طولانی تری در ماتریس های فیبرینی باقی می مانند، در تحقیقات کلینیکی به روی سگ ها مورد استفاده قرار گرفته شده و
از لحاظ آماری ثابت شده که استفاده از این پروتئین ها در بهبود جوش خوردگی استخوان، معادل استفاده از اتوگرافت های استخوانی است.

 داروها یا فاکتورها ممکن است که در داخل بیومتریال به روش همگن یا ناهمگن ترکیب شوند.از آنجا که اکثر داروها و فاکتورهای مورد استفاده در مهندسی بافت در آب قابل انحلال هستند،چناچه بیومتریال مورد استفاده آبدوست باشد این فاکتورها به صورت همگن در آن حل می شوند و بیومتریال نیز با جذب مقادیر زیاد آب تبدیل به هیدروژل می شود اما اگر پلیمر مورد استفاده آب گریز باشد دارو (فاکتور) قابلیت انحلال در آن را نداشته و یک ساختار غیر همگن ایجاد می کند مانند انحلال دارو در پلیمرهایی از قبیلpoly(lactic acid), ، poly(glycolic acid)، poly(caprolactone)و کوپلیمرهای آن ها.



اولین طریق رهایش در مورد ماتریس های هیدروژلی با تخلخل های درشت مطرح می شود که در برابر دیفوزیون مقاومتی چندانی را ایجاد نمی کنند.در چنین شرایطی داروها در داخل ماتریس ها محبوس نشده و مستقل از تخریب پذیری بیومتریال براحتی آزاد می شوند یعنی ممکن است ماتریس با سرعت زیاد  یا کند تخریب شود و یا حتی اصلا تخریب نشود اما با این حال دارو مستقل از  این شرایط آزاد می شود. در چنین شرایطی ضریب انتشار دارو در ماتریس هیدروژلی در طول زمان ثابت است زیراکه ساختار هیدروژل در حین پروسه تخریب تغیر نمی کند. از آنجایی که غلظت دارو باقی مانده در ماتریس در طی زمان کم می شود،از نرخ رهایش نیز کاسته شده و دستیابی به یک روند ثابت ناممکن است. در رمانی که نیاز به رهایش سریع داریم این روش مفید خواهد بود.
دومین طریقه رهایش در زمانی که ماتریس های هیدروژلی تخلخل ریزتری دارند یه وجود می آید.شبکه های پلیمری که ژل را می سازند می توانند به صورت موثری پروتئین دارویی را در داخل خود محصور کرده و از دیفوزیون آن ممانعت کنند.در چنین مواردی دارو تا زمانیکه ماتریس شروع به تخریب نکند نمی تواند از داخل آن فرار کند.


همانطور که مواد شروع به هیدرولیز شدن می کنند،ساختار شبکه های پلیمری از هم شکسته شده و این منجر به افزایش سایز تخلخل ها می شود فلذا  سبب می شود که میزان انحصار دارو ها در داخل ماتریس کاسته شده و بر روند دیفوزیون آن ها افزوده شود و به مرور از غلطت دارو کاسته می شود و در نهایت این دو ویژگی متضاد به تعادل می رسند.
طریقه سوم زمانی به وجود می آید که پلیمر استفاده شده به عنوان اسکفولد خاصیت آبگریزی بیشتری داشته باشد و این سبب می شود که تجمع و دسترسی آب به سطوح خارجی بیشتر از لایه های داخلی باشد در نتیجه در طی زمان و با تخریب سطحی اسکفولد،دارو به صورت لایه به لایه از اسکفولد رها میشود که این لزوما به نرخ تخریب پذیری اسکفولد بستگی دارد.
و در آخر چهارمین طریقه ی رهایش کنترل شده در شرایطی می باشد که مولکول های زیست فعال نباید به خودی خود از اسکفولد آزاد شوند بدین معنی که گاهی لازم است برای الحاق سلول ها و یا ایجاد تمایز سلولی،مولکول ها زیست فعال به سطوح اسکفولد متصل باقی بمانند و با تخریب هر لایه ای از آن،لایه ی جدیدی متشکل از مولکول زیست فعال نمایان شود تا به این ترتیب اسکفولد با بافت جدید جایگزین گردد.
امروزه کاربردهای مهندسی بافت به طور گسترده در پیش روی چشمان ماست و اگرچه تعدادی چند از این محصولات موفق به دریافت مجوزهای لازمه از سازمان های ذیریط برای ورود به بازار نشده اند اما هنوز بیماران بسیاری نیازمند به دریافت محصولات ودرمان های زیست مهنذسی شده هستند.از این رو مهندسان باید خود را برای فعالیت و پیشرفت در ساخت و تولید محصولات پیچیده تر اماده سازند که این امر جز با همکاری و تعاون نزدیک و مشترک میان دانشمندان و صنعت میسر نخواهد بود.

 

+ نوشته شده توسط پرويز پناهي در دوشنبه دوازدهم مرداد 1388 و ساعت 7:37 |
علی رغم پیشرفت های موجود در تکنیک های جراحی و طراحی ایمپلنت ها در ارتوپدی،عفونت های مربوط به ایمپلنت ها هنوز به عنوان یک مشکل جدی برای جراحان مطرح است.عفونت های باکتریایی عوارض جدی از خود برجای می گذارند که تشکیل زخم وجراحی ارتوپدی را به دنبال خواهند داشت. وقتی پیشگیری مانع عفونت نمی شود، درمان عفونت های وابسته به ایمپلنت تبدیل به چالشی برای جراح می شود فلذا درمان، معمولاً  ترکیبی از جراحی برمبنای برداشت بافت های مرده ، جدا کردن قسمتی ازاستخوان ودرمان بدنی (درون تنی) با آنتی بیوتیک است. علاوه بربحث جراحی ، مسائل مربوط به میکروب شناسی هم باید مدنظر قرار گیرد. چسبیدن باکتری ها به سطوح  ایمپلنت ها رفتارزیستی آن ها را تغییرمی دهد. آن ها یک پوشش زیستی می سازند که یک محافظ (درمحیط میکروسکوپی) دربرابر بسیاری ازعوامل ضد میکروبی است. علاوه براین، باکتری ها فعالیت متابولیکی خود را کاهش داده ودرنتیجه رشد خود را سریع تر می کنند. چون آنتی بیوتیک ها در پی رشد باکتری ها فعال می شوند ، با افزایش باکتری هایی که فعالیت متابولیکی آن ها کاهش یافته و حداقل غلظت های ممانعت کننده (MIC ) افزایش می یابد. آنتی بیوتیک های بدنی نمی توانند به غلظت های بالا درمحل های موضعی برسند که دراین صورت بی اثرمی شوند. برای حل این مسئله آنتی بیوتیک های موضعی بیش ازآنتی بیوتیک های بدنی می توانند به غلظت های بالا تردست یابند.

 سیمان استخوانی حاوی آنتی بیوتیک:

پلی متیل متاکریلات(PMMA) ازاولین موادی بود که توسط صنعت شیمیایی تولید شد. این ماده اولین باردر سال 1941 در دندانپزشکی استفاده شد ودرسال 1945 درجراحی ارتوپدی مورد استفاده قرار گرفت.   Scales   و   Hershell     و برادران  Judet  پروتز درونی مفصل ران را  برای درمان بیماری مفصل ران ساختند.  Charnley   درسال 1970 سیمان استخوانی پلی متیل متاکریلات را به منظورتثبیت  ایمپلنت های فلزی مفصل ران معرفی کرد و درهمان سال  Buchholz  و Engelbrecht   کاهش میزان عفونت درآرتروپلاستی به وسیله ترکیب آنتی بیوتیک ها با سیمان استخوانی پلی متیل متاکریلات را مطرح کردند.

. آنتی بیوتیک ها به تدریج ازسیمان آزاد می شود ودرمکان های مورد نظر فعالیت می کنند و بیش ازدرمان سیستمیک می توانند به غلظت های بالاتر برسند.  Buchholz  وهمکارانش کاهش قابل توجه عفونت عمقی درجایگزینی کامل مفصل ران را نه تنها درجراحی ابتدایی بلکه درجراحی ثانویه (بازبینی) نشان دادند. آزمایش های دیگری برای ارزیابی اثرسیمان استخوانی حاوی آنتی بیوتیک درآتروپلاستی اولیه  مفصل ران وآتروپلاستی زانو به همراه پیشگیری بدنی صورت گرفت. تحقیقات اولیه واقعاً بحث برانگیز بودند. بعضی استفاده از سیمان استخوانی آنتی بیوتیکی را مورد حمایت قرار دادند اما دیگران اثرمثبتی برای پیشگیری ازعفونت در آن نیافتند. اگر هر دو پیشگیری آنتی بیوتیکی یعنی موضعی وبدنی انجام شود خطربازگشت عفونت های عمقی به پایین ترین میزان خود می رسد.  بیمارانی که فقط پیشگیری سیستمیک دارند خطر بازگشت عفونت در آن ها 8/1 برابر بیشتر می شود البته لازم به ذکر است که استفاده ازسیمان استخوانی حاوی جنتامایسین خطر مقاومت به آنتی بیوتیک را به همراه  خواهد داشت.         
بعد ازرهایش زیاد و اولیه آنتی بیوتیک ها ، غلظت پایین وطولانی مدت دراطراف  ایمپلنت ها ممکن است منجربه  افزایش مقاومت به آنتی بیوتیک شود. مطالعات invitro( خارج از بدن موجود زنده)رشد باکتری ها را برروی سیمان حاوی آنتی بیوتیک نشان دادند. تحقیقات invitro اخیر حضور باکتری ها را درگپ موجود بین سیمان استخوانی حاوی جنتامایسین واستخوان به اثبات رساندند. استفاده از سیمان خشک نیز فقط خطر ناشی از افزایش مقاومت یه جنتامایسن را از بین می برد. درنتیجه سودمندی سیمان حاوی جنتامایسین درآرتروپلاستی کامل مفصل ران تأیید می شود اما خطر ایجاد باکتری های مقاوم باید مد نظر قرار گیرد.
در آن نیافتند. اگر هر دو پیشگیری آنتی بیوتیکی یعنی موضعی وبدنی انجام شود خطربازگشت عفونت های عمقی به پایین ترین میزان خود می رسد.  بیمارانی که فقط پیشگیری سیستمیک دارند خطر بازگشت عفونت در آن ها 8/1 برابر بیشتر می شود البته لازم به ذکر است که استفاده ازسیمان استخوانی حاوی جنتامایسین خطر مقاومت به آنتی بیوتیک را به همراه  خواهد داشت.        
بعد ازرهایش زیاد و اولیه آنتی بیوتیک ها ، غلظت پایین وطولانی مدت دراطراف  ایمپلنت ها ممکن است منجربه  افزایش مقاومت به آنتی بیوتیک شود. مطالعات invitro( خارج از بدن موجود زنده)رشد باکتری ها را برروی سیمان حاوی آنتی بیوتیک نشان دادند. تحقیقات invitro اخیر حضور باکتری ها را درگپ موجود بین سیمان استخوانی حاوی جنتامایسین واستخوان به اثبات رساندند. استفاده از سیمان خشک نیز فقط خطر ناشی از افزایش مقاومت یه جنتامایسن را از بین می برد. درنتیجه سودمندی سیمان حاوی جنتامایسین درآرتروپلاستی کامل مفصل ران تأیید می شود اما خطر ایجاد باکتری های مقاوم باید مد نظر قرار گیرد.

 

 

 

دانه های جنتامایسین PMMA وصفحه کلاژنی حاوی جنتامایسین:

اگرچه آنتی بیوتیک های موضعی برای پیشگیری ازعفونت درجراحی ارتوپدی موفق عمل کردند اما در جراحی تروما موثر نیستند. با وجود این که میزان عفونت در درمان شکستگی ها بیش ازآرتروپلاستی است ، اطلاعات کمی درباره استفاده پیشگیرانه ازآنتی بیوتیک های موضعی درثابت سازی شکستگی وجود دارد.  دردومدل حیوانی صفحه کلاژنی حاوی جنتامایسین که به طورموضعی به کار برده شد توانست ازاستئومیلیت (التهاب استخوان) پیشگیری کند. دریک آزمایش بالینی، Ostermann نقش آنتی بیوتیک های موضعی را درشکستگی های باز مورد ارزیایبی قرار داد.  در 175 مورد شکستگی  ، فقط پیشگیری سیستمیک انجام شد و547 مورد شکستگی با استفاده موضعی ازدانه های آنتی بیوتیک PMMA به اضافه پیشگیری سیستمیک درمان صورت پذیرفت . در همه شکستگی ها شستشوی به موقع ، برداشت بافت مرده و ثابت سازی اسکلتی انجام شد. میزان عفونت به طور قابل توجهی کاهش یافت به طوری که میزان عفونت درگروهی که پیشگیری سیستمیک  همراه با پیشگیری موضعی داشتند2/4 درصد و در گروهی که فقط پیشگیری سیستمیک را به تنهایی دریافت کردند 17 درصد بود.  با این حال درتقسیم بندی جزئی گروه های شکستگی فقط نوع هایlllb کاهش قابل توجهی را درمیزان عفونت نشان دادند. استفاده بالینی  ازصفحه کلاژنی حاوی جنتامایسین درثابت سازی شکستگی فقط دریک مطالعه فارماکولوژی گزارش شده است.  صفحات کلاژنی حاوی جنتامایسین یا دانه های PMMA در مجرای میخ های درون استخوانی در تثبیت استخوان های فمور و درشت نی به کار برده شد. فقط صفحات کلاژنی حاوی جنتامایسین به یک دز مؤثر دراین وضع رسیدند واین بدان معناست که درپیشگیری ، صفحات کلاژنی حاوی جنتامایسین نسبت به دانه های PMMA برترهستند. درحال حاضر دو آزمایش درباره نقش صفحات کلاژنی حاوی جنتامایسین  موضعی درپیشگیری از عفونت جراحت جناغ سینه بعد ازجراحی قلب گزارش شده است.  آزمایش های تصادفی کنترل شده شامل 2000 بیمار جراحی قلب، کاهش قابل توجهی درمیزان عفونت از9 به 3/4 درصد گزارش شده است که درآن ها از کلاژن- جنتامایسین اضافی نیز استفاده شده است.  درنتیجه این طور به نظرمی رسد که به کارگیری آنتی بیوتیک موضعی اثر پیشگیرانه سودمندی بر عفونت محل جراحی دارد اما اطلاعات دقیقی به خصوص درثابت سازی شکستگی در دست نیست.


پوشش ضدباکتری ایمپلنت ها:

گام بعدی ترکیب یا پیوند ایمپلنت ها  با عوامل ضد باکتری است. در این حالت ایمپلنت ها خود یک سیستم رهایش دارو برای آنتی بیوتیک ها می شوند.  مزایا کاملاً آشکارهستند: ایمپلنت مطابق معمول می تواند به همراه فواید حاصل از آنتی بیوتیک های موضعی استفاده شوند. علاوه بر این رهایش مواد ضدباکتری می تواند با ترکیب آنتی بیوتیک ها ویک لایه زیست تخریب پذیر روی سطح ایمپلنت به یک فاصله زمانی محدود شود. این رویکرد خطر افزایش مقاومت به آنتی بیوتیک را به حداقل می رساند . این فرضیه توسط ساخت ایمپلنت های پوشش دار ضدباکتری تحقق یافت.  یک رویکرد متفاوت پوشش دستگاه های ارتوپدی با آنتی بیوتیک ها است. پوشش های PDLLA حاوی جنتامایسین برای پیشگیری از عفونت ها اخیرا تحت بررسی قرار گرفته اند.  آنتی بیوتیک های به هم پیوسته درمدت دست کم 96 ساعت با ماکزیمم رهایش در6 ساعت اولیه به طور پی درپی آزاد می شوند.  از زمانی که عفونت حاصل از ایمپلنت ها توسط ایمپلنتهای با پوشش  جنتامایسین-PDLLA دریک مدل حیوانی به طورقابل توجهی کاهش یافت  اولین استفاده درانسان تحت بررسی قرار گرفت . میخ های پوشیده شده با جنتامایسین-PDLLA  درشت نی برای تثبیت درونی  شکستگی های باز درشت نی ازنوع III  درشش مورد استفاده شد و تنها در5 درصد پوشش درحین جا اندازی میخ ها ازدست رفت. با این حال آزمایش های بیشتری باید انجام شود.


نتیجه گیری:

درپیشگیری ازعفونت های وابسته به ایمپلنت فقط سیمان حاوی آنتی بیوتیک به عنوان پیشگیری موضعی درآرتروپلاستی کامل مفصل ران یا آرتروپلاستی زانو به طورگسترده پذیرفته شده است. درجراحی تروما ، آنتی بیوتیک های موضعی در رویه ی بالینی استفاده نمی شوند وداده های آزمایشگاهی (تجربی) کمی نیز در این مورد وجود دارد.  این وضعیت ممکن است با توسعه ایمپلنت های با پوشش ضدباکتری تغییرکند.در جراحی تروما، دانه های جنتامایسین PMMA وصفحات کلاژنی حاوی جنتامایسین اغلب با موفقیت های بالینی همراه می شوند اما با این حال آزمایش های رندومی وکنترل شده هنوز باید انجام شوند.

 

+ نوشته شده توسط پرويز پناهي در دوشنبه دوازدهم مرداد 1388 و ساعت 7:36 |
محققان موسسه فناوري ماساچوست نانوذرات كنترل شونده از راه دوري را ساخته‌اند كه در صورت تحريك بوسيله ميدان الكترومغناطيسي داروي ضدسرطان را آزاد مي‌سازند. اين مطالعه مي‌تواند منجر به بهبود تشخيص و درمان انواع سرطان شود.

در مطالعه مقدماتي كه بوسيله تيمي از محققان دانشگاههاي هاروارد و موسسه فناوري ماساچوست صورت گرفته است نانوذراتي ساخته شدند كه قادرند تا رسيدن به تومورها در جريان عمومي خون به حركت درآيند و در اين تومورها تشكيل توده دهند. ذرات توده شده امكان تصويربرداري از تومورها را بوسيله MRI براي پزشكان ممكن مي‌سازند.

در گام بعدي اين سوال مطرح شد كه با در نظر گرفتن امكان مشاهده ذرات، آيا امكان ارتباط برقرار كردن با اين ذرات وجود دارد؟ پاسخ اين سوال مثبت است. اين ذرات خاصيت سوپرپارامگنتيك دارند كه با قرار گرفتن در ميدان مغناطيسي انرژي گرمايي از خود آزاد مي‌سازند. به اين ذرات ملكولهاي كوچكي همچون داروها متصل مي‌شوند. در مجاورت ميدان الكترومغناطيسي با تواتر كم، ذرات گرما آزاد ساخته و با از بين رفتن پيوندها دارو آزاد مي‌گردد. طول موج مورد استفاده در اين روش 350 تا 400 كيلوهرتز است كه براحتي و بدون هيچ‌گونه آسيبي از بدن رد مي‌شود.

واسطه اتصال ذرات به ملكولهاي دارو دو رشته DNA مي‌باشند كه با ايجاد گرما از هم جدا مي‌شوند. يكي از ويژگيهاي استفاده از DNA اين است كه دماي ذوب آن قابل تنظيم است. بدين گونه كه رشته‌هاي طويل‌تر و با توالي متفاوت به گرماي متفاوتي براي جدا شدن از هم نياز دارند. از اين خاصيت براي انتقال انواع مواد بوسيله يك ذره و آزاد كردن آنها در هر زماني كه نياز است مي‌توان استفاده كرد.

براي ارزيابي فعاليت ذرات، محققان از موشهاي سرطاني كه در بدن آنها به اندازه كافي نانوذرات وجود داشت استفاده كردند. آنها موشها را در درون يك سيم‌پيچ استوانه‌اي قرار دادند و ميدان مغناطيسي را فعال كردند. نتايج نشان داد كه بدون ايجاد ميدان، ذرات داروي خود را آزاد نساختند در حالي كه با ايجاد ميدان، دارو در بافت ها آزاد شد. اگرچه براي تاييد نهايي اين روش بايستي مطالعات زيادي صورت گيرد با اين حال اين آزمايش دليلي بر وجود روشي موثر و بي‌ضرر و قابل كنترل از راه دور جهت كنترل سرطان است.

نتايج اين مطالعه در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
+ نوشته شده توسط پرويز پناهي در سه شنبه بیست و هشتم آبان 1387 و ساعت 8:17 |